急性病毒性坏死病毒IAP-86基因的克隆、表达及抗凋亡研究

在已经完成的栉孔扇贝急性病毒性坏死病毒(acute viral necrosis virus,AVNV)全基因组序列测序与分析的基础上,设计特异性引物,克隆得到了ORF86编码的杆状病毒凋亡抑制蛋白基因(IAP-86)。IAP-86基因与pET32a(+)质粒连接构建得到重组质粒pET32a-IAP86,将重组质粒转化到E.coil BL21(DE3)中,使用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导蛋白表达,SDS-PAGE检测显示表达蛋白分子量约为40 ku,经Western-blotting和质谱分析证明,该蛋白即为IAP-86融合蛋白,Co2+柱纯化后得到了纯化的IAP-86融合蛋白。将重组的IAP-86蛋白用FITC标记,荧光显微镜下观察,发现重组的IAP-86蛋白最终能够与栉孔扇贝血淋巴细胞的细胞核和细胞质结合。细胞凋亡检测实验发现,重组的IAP-86蛋白能够在一定程度上抑制栉孔扇贝血淋巴细胞凋亡,凋亡抑制率为7%。本实验应用原核表达成功得到了IAP-86蛋白,并证明IAP-86对栉孔扇贝细胞的凋亡有一定抑制作用,这为进一步研究AVNV的侵染机制提供依据。     

栉孔扇贝急性病毒性坏死病毒巢式PCR检测方法的建立

为更好地实现对养殖海区栉孔扇贝急性病毒性坏死病毒(acute viral necrosis virus,AVNV)的快速诊断和分子流行病学的调查,以及AVNV的疫情监测,选择AVNV全基因组序列中的保守区段,应用Accelrys gene 2.5软件设计一对巢式引物,用于AVNV的检测.结果显示,引物的扩增片段分别为979和548 bp.实验优化了PCR体系中Mg2+和dNTPs浓度及扩增程序中的退火温度,并建立了完善的AVNV巢式PCR检测技术.研究表明,该PCR检测技术具有较高的敏感性,可稳定检测出5 pg扇贝样品组织总核酸中5×10 copies的病毒粒子.     

急性病毒性坏死病毒引物酶表达及酶学活性分析

根据急性病毒性坏死病毒(acute viral necrosis virus,AVNV)ORF 024序列设计引物,以AVNV的DNA为模板进行扩增AVNV引物酶(primase)基因,同时构建表达质粒pET32a-prim,并转化至E.coli BL21(DE3)进行诱导表达。SDS-PAGE检测显示诱导表达两条蛋白条带,其中分子量为60 ku的蛋白条带与预期表达蛋白条带大小一致,另一蛋白条带分子量约为55 ku,经Western-blotting及质谱分析鉴定分子量60 ku的蛋白条带为AVNV-引物酶,而表达出的55 ku蛋白条带存在部分引物酶多肽片段。RNA结合荧光染料Pico-Green在30 min内荧光强度比较稳定,从而确定30 min为进行AVNV引物酶活性分析的最佳终止反应时间,并在引物合成实验中观察到30 min内引物酶活性较高。当使用多聚胞嘧啶寡核苷酸poly(d C)为模板时,重组引物酶能特异性催化底物GTP。0.1 mmol/L Zn2+可显著增强引物酶活性,而1mmol/L Mn2+和EDTA能抑制引物酶活性。     

栉孔扇贝急性病毒性坏死症病毒cDNA文库的构建及部分序列分析

急性病毒性坏死症病毒（Acute Virus Necrobiotic Virus,AVNV）已被证实是一种对养殖栉孔扇贝（Chlamys farreri）危害极大的致病病原.本研究应用基因克隆技术对AVNV基因组进行cDNA合成、克隆,并对部分克隆进行序列分析.采用差速和蔗糖密度梯度离心法,分离纯化AVNV.用Trizol试剂抽提病毒RNA,采用随机引物和Oligo（dT）双引物法,SuperScriptⅡ反转录酶合成cDNA,并克隆于pUC118质粒上,利用蓝白斑筛选阳性克隆子,PCR法快速鉴定重组质粒.经筛选得到2个阳性克隆23^#、52^#,插入片段大小约为1200 bp和800 bp.测序结果与GenBank的比对分析显示,尚未有类似的序列报道,提示该病毒可能为一种新发现的病毒.[中国水产科学,2006,13（3）：421-425]     

两个海区栉孔扇贝感染AVNV的比较分析

急性病毒性坏死病毒(acute viral necrosis virus,AVNV)是一种能导致栉孔扇贝大规模死亡的DNA病毒,研究通过检测不同养殖模式和不同苗种来源的栉孔扇贝样本携带AVNV的情况,以寻找合理的养殖模式和苗种,降低疾病的发生。以扇贝单一养殖的青岛流清河海区和贝藻间养的荣成桑沟湾海区为采样点,每月(2010年3月—2011年4月)定期采集2个海区野生苗养殖和人工苗养殖的栉孔扇贝样品各10只,共得到扇贝样本480只。取扇贝外套膜组织,提取DNA,采用巢式PCR检测扇贝感染AVNV的情况,并对2个海区2类栉孔扇贝AVNV感染率进行比较。结果显示,在2个海区的2类栉孔扇贝体内均检测到AVNV,流清河海区野生苗和人工苗养殖栉孔扇贝AVNV感染率分别为21.1%和18.9%,桑沟湾海区2类扇贝AVNV感染率分别为11.1%和5.6%;2个海区AVNV感染扇贝均集中在7、8月份,其中,流清河海区最高可达80%,桑沟湾海区最高仅40%。研究表明,贝藻间养和选用人工苗能有效减少AVNV对养殖扇贝的感染,是控制养殖扇贝发病死亡的有效措施。     

栉孔扇贝急性病毒性坏死症(AVND)病理学观察与分析

2000~2002年,应用光镜和电子显微技术对AVND发生期间栉孔扇贝(Chlamys farreri)各主要组织器官病理变化进行了连续观察。光镜观察显示,除生殖腺、闭壳肌外,濒死栉孔扇贝的外套膜、鳃、肾、消化腺和肠组织都有不同程度的组织病理变化。病灶主要出现在上述各器官的结缔组织以及上皮组织,病理变化表现为细胞核肿大、固缩、破裂,核染色质边缘化或空泡化,受感染细胞崩解、脱落,留下大片均质无结构的空白区域,形成凝固性坏死,结缔组织细胞质中有嗜碱性包涵体样颗粒存在。电镜观察显示,在病灶出现的组织细胞内,细胞核染色质异常凝集和边缘化、核膜周隙扩张或溶解。细胞器病理变化明显,内质网扩张,核糖体脱落,有髓鞘样小体出现;线粒体肿大、嵴融解,整个细胞出现解体现象。病变的结缔组织细胞与间质细胞细胞质中有大量直径为130~170nm、具有囊膜的球形病毒粒子存在,负染电镜观察表明,病毒囊膜表面覆有长20nm放射状纤突。病毒的发生基质在细胞质内,并被一膜性结构所包围。病毒在宿主细胞中的繁殖分为3个阶段,即病毒发生期、病毒装配期和病毒释放期。病理学观察证明,病毒感染与病理变化具有明显的相关性。     

栉孔扇贝wnt4基因cDNA克隆及表达分析

由栉孔扇贝(Chlamys farreri)转录组数据库获得wnt4基因的一段表达序列标签(EST)序列,利用SMART-RACE技术克隆了wnt4基因cDNA全长序列,该序列长1 239 bp,其中开放阅读框为1 068 bp,可以编码355个氨基酸,推导的氨基酸序列含有WNT家族特有序列,且与沙蚕(Platynereis dumerilii)、海胆(Heliocidariserythrogramma)、人(Homo sapiens)等物种WNT4同源性都在60%以上。半定量RT-PCR结果显示,除肾脏外,wnt4基因在栉孔扇贝的精巢、卵巢、闭壳肌、肝胰腺、鳃、外套膜组织中均有表达,但表达量较低。定量RT-PCR结果表明:wnt4基因在成熟期的精卵巢中表达量最高,增殖期和休止期表达量次之,生长期表达量最低;整个生殖周期中精巢表达量高于卵巢。该基因在栉孔扇贝多个组织中的表达特性,暗示其参与了多样的生物学过程;在性腺中的表达特征表明其可能参与两性性腺的发育并在生殖细胞成熟过程中发挥作用。     

栉孔扇贝几丁质酶基因的克隆及功能鉴定

为研究栉孔扇贝贝壳形成机理,首先应用质谱分析的方法,研究了几丁质酶在栉孔扇贝贝壳的蛋白质组中所占的比例。进一步利用RACE技术克隆获得栉孔扇贝几丁质酶的c DNA,全长共1587 bp,可编码439个氨基酸残基。氨基酸序列的功能结构域分析表明,该几丁质酶具有保守的几丁质酶特征结构域。组织表达分析表明,栉孔扇贝几丁质酶在外套膜组织中表达量最高,并且在外套膜边缘的表达量高于外套膜中心,推测其参与了贝壳的形成。应用实时定量PCR方法,检测贝壳损伤修复过程中基因表达水平,结果显示,几丁质酶基因表达水平呈现下调趋势,暗示其作为负调控因子参与贝壳修复过程。利用RNAi技术降低外套膜组织中几丁质酶基因的表达水平,同时应用扫描电子显微镜观察贝壳内表面的结构,发现贝壳矿物晶体片层的轮廓呈现不规则沉积。综合以上实验结果,推测几丁质酶通过水解几丁质来保证有机框架的有序性,从而对贝壳形状和外观起到调控作用。研究几丁质酶的基因组织表达规律及其生物学功能,将有助于揭示贝壳生物矿化的机制。     

栉孔扇贝Cf-dmrt4-like基因的克隆、序列特征及表达分析

DMRT家族是一类转录因子,在性别决定与分化、器官形成等早期胚胎发育中起重要的作用。本研究采用简并PCR扩增和cDNA末端快速扩增技术(RACE),从栉孔扇贝(Chlamys farreri)精巢中克隆得到1个全长为2312bp的dmrtcDNA序列,其开放阅读框(Open reading frame,ORF)1110bp,编码369个氨基酸,具有dmrt基因家族共有的DM保守结构域。同源比对和系统进化分析结果显示,其为Cf-dmrt4-like基因。半定量RT-PCR结果显示,该基因从受精卵至匍匐幼虫各发育时期均有表达,卵裂期表达量较高;在雄性成体的鳃和精巢以及雌性成体的外套膜、鳃、肾和闭壳肌中表达,但卵巢中未见表达。qRT-PCR检测不同发育时期的精卵巢,以成熟期精巢表达量最高。由此推测,栉孔扇贝Cf-dmrt4-like基因参与个体的早期发育,并在两性成体中发挥着不同的作用。     

传染性胰腺坏死病毒VP3基因的分段表达及其抗原表位区域分析

采用PCR方法克隆了传染性胰腺坏死病毒(IPNV) VP3四段相互重叠的基因片段L1、L2、L3和L4,将PCR产物分别连接到原核表达载体pGEX-6P1和pET32a上,经酶切、PCR、测序鉴定,获得重组质粒pGEX-6P1 -VP3(L1)、pET32a-VP3( L2)、pGEX-6P1-VP3( L3)和pGE...     

扇贝养殖海区浮游生物携带AVNV的荧光定量分析

为了探明养殖海区浮游生物与AVNV流行传播的关系,实验自2009年5月至11月,分别从青岛沙子口和荣成桑沟湾两个扇贝养殖海区定期采取50和300 cm两个水层水样,经25、3和0.22 μm 3个孔径的滤膜分级过滤收集3个粒径的浮游生物组分,利用荧光定量PCR技术对浮游生物携带AVNV的情况进行了定量检测。结果表明两个海区浮游生物样品均检测到AVNV,检测的AVNV数量也均在8月份达到峰值,沙子口海区每升海水中浮游生物携带4.11×10⁶拷贝的AVNV,桑沟湾海区浮游生物携带1.49×10⁵拷贝的AVNV。两个海区3个粒径浮游生物组分携带AVNV的数量从高到低依次为0.22~3 μm组分、3~ 25 μm组分和大于25 μm组分,但两个水层(50和300 cm)浮游生物携带AVNV的数量则没有显著差异。结合养殖期间扇贝摄食浮游生物的特点,研究认为,扇贝在养殖期间可能会通过滤食携带病毒的浮游饵料而感染AVNV,海区浮游生物可能是导致AVNV流行的重要传播媒介。     

栉孔扇贝Dmrt1的分子鉴定及表达模式分析

DMRT1是DMRT家族重要成员之一,主要参与动物性别决定和分化调控,但在不同动物中其表达和功能调控作用存在差异。本研究采用生物信息学方法分析了栉孔扇贝（Chlamys farreri）Dmrt1的序列特征,采用半定量RT-PCR技术确定了其mRNA在成体性腺、闭壳肌、外套膜、鳃和肾等组织中的分布,定量RT-PCR和原位杂交技术揭示了Dmrt1 mRNA在性腺中的时空表达特征。结果显示：栉孔扇贝Dmrt1序列中含有DMRT家族保守的DM结构域;其mRNA仅在栉孔扇贝性腺中表达,在精巢中的表达明显高于卵巢,并且以生长期精巢的表达水平最高;原位杂交检测Dmrt1阳性信号主要定位于生殖细胞的细胞质中。研究结果表明,Dmrt1在栉孔扇贝性腺中的表达特征与大部分动物性腺中的表达特征基本一致,推测其可能参与性别分化和精巢发育的功能调节。     

栉孔扇贝miR-124-3p_4靶基因的筛选及dpgn-like基因的表达特征

为探究微小 RNA (miRNA)在贝类性腺发育过程中发挥的作用, 以栉孔扇贝(Chlamys farreri)为研究材料, 以在幼贝早期性别分化阶段精巢中高表达的 miR-124-3p_4 为研究对象开展研究, 预测并验证了其靶向调控的基因, 揭示关键靶基因的表达模式。软件综合预测可知 miR-124-3p_4 调控 8 个卵巢偏向性基因, 其中与 miR-124-3p_4 互作能力最强的基因为 dpgn-like 基因; 表达结果显示 dpgn-like 基因在卵巢中的表达显著高于精巢, 且其表达定位于卵原和卵母细胞胞质; 双荧光素酶报告基因分析以及体内过表达 miRNA 实验从体外和体内两个方面验证了 miR-124-3p_4 能够下调 dpgn-like 基因的表达。研究结果表明, miR-124-3p_4 可以抑制卵巢高表达基因 dpgn-like 在精巢中的表达, 暗示其可能在栉孔扇贝性腺发育中发挥调控作用。     

应用DGGE技术研究扇贝养殖海域微型真核浮游生物多样性

为了研究扇贝养殖海区微型真核浮游生物群落多样性,明确养殖扇贝发病时期高丰度微型真核浮游生物种类,探讨微型真核浮游生物与栉孔扇贝急性病毒性坏死病毒(acute viral necrosis virus,AVNV)水平传播的可能关系。于2009年和2010年从青岛流清河湾扇贝养殖海区采集了9个月份的海水样品,经25和3 μm的滤膜过滤收集海水中3~25 μm的浮游生物,扩增18S rDNA可变区序列,并利用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gelelectrophoresis,DGGE)技术对扩增序列进行分离以分析微型真核浮游生物多样性。结果表明,该养殖海区微型真核生物包括甲藻、纤毛虫、眼虫、定鞭藻、硅藻、盘蜷虫、隐藻、领鞭毛虫、变形虫和Cercozoan,其中甲藻类和纤毛类生物的最高相对丰度分别达41.0%和38.2%,是海区的优势种类。各月份DGGE谱带聚类分析结果表明,2009年6、7、8、9月份浮游生物群落组成较为相似。中肋骨条藻在扇贝发病前后均有分布。结合相关扇贝AVNV已有的研究结果,研究认为中肋骨条藻是AVNV水平传播的参与者之一,但海区中广泛分布的甲藻和纤毛虫与AVNV传播的关系还有必要进一步研究。     

不同贝龄栉孔扇贝数量性状的相关性和通径分析

为深入了解栉孔扇贝形态性状与湿重之间的关系,为栉孔扇贝选育工作中亲贝的挑选提供策略,本研究使用来自同一家系的栉孔扇贝子代324只一龄个体以及生长到二龄的230只个体的性状数据进行通径分析。性状数据包括壳长(x_1/cm),壳高(x_2/cm),壳宽(x_3/cm),湿重(y/g)。结果显示,所有形态性状和湿重之间的相关系数均达到极显著水平。其中与一龄贝湿重相关系数最大的是壳长,为0.939,与二龄贝湿重相关系数最大的是壳高,为0.808。通径分析结果显示,壳长对一龄贝湿重的直接影响最大(0.532),壳高对一龄贝湿重的直接影响最小(0.163)。壳高对二龄贝湿重的直接影响最大(0.451),壳长对二龄贝湿重的直接影响最小(0.191),决定系数与以上通径分析结果的变化趋势一致。利用多元回归的方法构建了一龄贝和二龄贝形态性状与湿重间的回归方程,一龄贝:y=–10.527+0.287x_1+0.087x_2+0.409x_3,R~2=0.926;二龄贝:y=–68.609+0.254x_1+0.719x_2+2.008x_3,R~2=0.830。本研究结果为栉孔扇贝种贝的挑选提供了理论依据。     

异源精子诱导栉孔扇贝雌核发育后代的微卫星分析

采用紫外线遗传灭活的长牡蛎精子激活栉孔扇贝卵子,6-DMAP诱导染色体加倍的方法,获得第二极体抑制型雌核发育二倍体早期胚胎。通过优化PCR反应条件,在11对栉孔扇贝和10对长牡蛎微卫星引物中共筛选出3对引物,可以同时在长牡蛎和栉孔扇贝基因组中获得稳定性,多态性较好的特异性扩增条带,其中2对引物为栉孔扇贝引物。利用筛选出的3对通用微卫星引物对雌核发育后代进行检验及遗传分析。结果表明,雌核发育个体基因完全来自于母本,后代中没有父本基因的表达;部分雌核发育后代在3个座位上发生了纯合,部分个体发生了不同程度的基因重组,3个座位上的重组率分别为40%、55%和35%。研究结果从分子水平上证实,利用遗传失活的长牡蛎精子诱导栉孔扇贝雌核发育是可行的,只进行一次第二极体抑制型雌核发育二倍体的诱导只能获得部分后代个体的基因纯合,但后代与母本具有较高的遗传同质性。     

栉孔扇贝对重金属的富集效应研究

2009年6-12月在烟台四十里湾某栉孔扇贝养殖区进行现场监测,研究结果表明,栉孔扇贝对重金属的富集有明显的选择性,对Cd的富集系数高达25 495,对铜富集系数为1 453,对铅的富集系数为258。对镉的富集与其生长周期呈显著正相关,而Cu、Pb随其生长时间的增加在体内的增加趋势并不明显。栉孔扇贝各组织中重金属Cd的含量具有明显差异,闭壳肌中Cd含量仅为内脏团中的1/5。研究发现,栉孔扇贝的主要饵料浮游植物对重金属Cd的富集效率远大于Pb、Cu,滤食浮游植物是栉孔扇贝富集重金属的主要途径。文中还对栉孔扇贝的人体消费标准进行了初步研究,给出了人体消费参考量。